回转式阳极炉系统及其控制方法技术领域
本发明涉及冶金制造及设计技术领域，具体而言，涉及一种回转式阳极炉系统及其控制
方法。
背景技术
回转式阳极炉是火法精炼的主体设备，通过转动炉体可以实现对出铜口高度的调节，使
铜水流出的速度和浇铸速度相匹配，且回转式阳极炉具有很大的公称能力。
回转式阳极炉需要周期性作业，按过程物理化学变化特点和操作程序整个周期由加料、
氧化还原、浇铸等阶段组成。由于各个阶段作业时间较长，需要操作工密切注意炉体工况，
因此极易造成操作工的疲劳，若在此时一旦故障发生，轻则造成炉体及周边设备损毁，重则
造成人员伤亡等不可挽回的损失。
因此，目前亟需一套自动化程度高、安全系数高、时效性好的回转式阳极炉系统来优化
回转式阳极炉生产操作，以降低回转式阳极炉及其周边设备损坏的概率。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种回转式阳极炉系统及其控制方法，以解决现有技术中回
转式阳极炉的炉体及周边设备容易发生损毁的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种回转式阳极炉系统，包括：阳
极炉，包括炉体；电机，与阳极炉电连接，用于控制炉体进行转动；检测模块，与阳极炉电
连接，用于检测回转式阳极炉系统的故障，获取阳极炉的故障信息；控制器，分别与检测模
块和电机电连接，用于根据接收到的故障信息控制电机将炉体转至安全位置。
进一步地，阳极炉还包括设置于炉体上的出铜口，检测模块包括：角度检测单元，与阳
极炉的转轴电连接，用于检测炉体朝氧化还原位置或出铜口侧的倾转的角度值，并通过判断
角度值确定检测信号；故障检测单元，与角度检测单元、阳极炉和控制器分别电连接，用于
根据接收到的检测信号对回转式阳极炉系统的故障进行检测，以获取故障信息。
进一步地，角度检测单元还与控制器电连接，炉体朝氧化还原位置倾转的角度值为第一
倾转角，回转式阳极炉系统具有第一角度范围，此时控制器用于当第一倾转角超出第一角度
范围时，控制电机将第一倾转角转至第一角度范围，并在将第一倾转角转至第一角度范围后
发送检测信号；炉体朝出铜口侧倾转的角度值为第二倾转角，回转式阳极炉系统具有第二角
度范围，此时控制器用于当第二倾转角超出第二角度范围时，控制电机将第二倾转角转至第
二角度范围，并在将第二倾转角转至第二角度范围后发送检测信号。
进一步地，第一角度范围为19°～45°；第二角度范围为-10°～-65°。
进一步地，角度检测单元包括离散角度检测器和/或连续角度检测器，且当角度检测单元
包括离散角度检测器和连续角度检测器时，离散角度检测器和连续角度检测器并联设置。
进一步地，故障检测单元还与电机的电源进线电连接，故障检测单元包括：压力检测仪，
与炉体电连接，用于检测炉体中氧化气体或还原气体的压强，并通过判断压强发送故障信息；
电压检测仪，与电源进线电连接，用于检测电源进线处的电压，并通过判断电压发送故障信
息。
进一步地，阳极炉还包括设置于炉体上的透气砖，此时压力检测仪还用于检测透气砖中
气体的压强，并通过判断压强发送故障信息。
进一步地，回转式阳极炉系统还包括连接阳极炉和电机的减速机。
根据本发明的另一方面，提供了一种回转式阳极炉系统的控制方法，回转式阳极炉系统
包括依次连接的阳极炉、检测模块、控制器和电机，电机与阳极炉连接，且阳极炉包括炉体，
控制方法包括以下步骤：利用检测模块检测回转式阳极炉系统的故障，获取阳极炉的故障信
息；利用控制器接收故障信息，并根据接收到的故障信息控制电机将炉体转至安全位置。
进一步地，阳极炉还包括设置于炉体上的出铜口，检测模块包括角度检测单元和故障检
测单元，利用检测模块对回转式阳极炉系统进行检测的步骤包括：将炉体朝氧化还原位置或
出铜口侧转动；利用角度检测单元检测炉体朝氧化还原位置或出铜口侧的倾转的角度值，并
通过判断角度值确定检测信号；根据故障检测单元接收到的检测信号对回转式阳极炉系统的
故障进行检测，以获取故障信息。
应用本发明的技术方案，本发明提供了一种包括阳极炉、电机、检测模块和控制器的回
转式阳极炉系统，由于检测模块能够对回转式阳极炉系统进行检测并获取阳极炉的故障信息，
且控制器能够在接收到故障信息后控制电机以将炉体转至安全位置，从而当阳极炉发生故障
时能够通过将炉体转至安全位置及时地警示和消除故障，进而有效地避免了由于回转式阳极
炉发生故障而导致损坏的情况。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面
将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实
施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明实施方式所提供的回转式阳极炉系统的结构示意图；以及
图2示出了本发明实施方式所提供的回转式阳极炉系统的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，
对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明
一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没
有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等
是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据
在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”
以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、
方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列
出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
正如背景技术中所介绍的，现有技术中当光源包括蓝色时，导光板侧面漏出的蓝光会对
背光模组的亮度和色度均匀度产生影响。本发明的发明人针对上述问题进行研究，提出了一
种回转式阳极炉系统，如图1所示，包括：阳极炉10，包括炉体；电机20，与阳极炉10电
连接，用于控制炉体进行转动；检测模块30，与阳极炉10电连接，用于检测回转式阳极炉系
统的故障，获取阳极炉10的故障信息；控制器40，分别与检测模块30和电机20电连接，用
于根据接收到的故障信息控制电机20将炉体转至安全位置。
上述回转式阳极炉系统中由于检测模块能够对回转式阳极炉系统进行检测并获取阳极炉
的故障信息，且控制器能够在接收到故障信息后控制电机以将炉体转至安全位置，从而当阳
极炉发生故障时能够通过将炉体转至安全位置及时地警示和消除故障，进而有效地避免了由
于回转式阳极炉发生故障而导致损坏的情况。
在本发明的上述回转式阳极炉系统中，安全位置即指回转式阳极炉转动角度为0°时的位
置。阳极炉10还包括设置于炉体上的出铜口，此时检测模块30可以包括：角度检测单元310，
与阳极炉10的转轴电连接，用于检测炉体朝氧化还原位置(即阳极炉上对废杂铜进行氧化处
理和还原处理的位置)或出铜口侧的倾转的角度值，并通过判断角度值确定检测信号；故障
检测单元320，与角度检测单元310、阳极炉10和控制器40分别电连接，用于根据接收到的
检测信号对回转式阳极炉系统的故障进行检测，以获取故障信息。
由于上述回转式阳极炉系统包括角度检测单元310和故障检测单元320，从而能够先利用
角度检测单元310对炉体的转动角度进行判断，通过检测出炉体是否转至故障检测所需角度
范围内，有效地判断利用故障检测单元320进行检测而获取的故障信息是否错误。
更为优选地，角度检测单元310还与控制器40电连接。在阳极炉10的氧化工序中，炉
体朝氧化还原位置倾转的角度值为第一倾转角，回转式阳极炉系统具有第一角度范围，此时
控制器40用于当第一倾转角超出第一角度范围时，控制电机20将第一倾转角转至第一角度
范围，并在将第一倾转角转至第一角度范围后发送检测信号。
在阳极炉10的还原工序中，炉体朝出铜口侧倾转的角度值为第二倾转角，回转式阳极炉
系统具有第二角度范围，此时控制器40用于当第二倾转角超出第二角度范围时，控制电机20
将第二倾转角转至第二角度范围，并在将第二倾转角转至第二角度范围后发送检测信号。利
用上述角度检测单元310能够将炉体转回故障检测所需的角度范围内，进而有效地避免了当
炉体未转动至检测所需的角度范围时进行故障检测而导致的故障信息获取错误，保证了故障
检测的准确度。
上述故障检测所需的角度范围根据检测的位置不同而改变。当炉体转至氧化还原位置时，
炉体朝氧化还原位置倾转的角度值为第一倾转角，优选地，第一角度范围为19°～45°；当炉
体转至出铜口侧时，炉体朝出铜口侧倾转的角度值为第二倾转角，优选地，第二角度范围为-10°
～-65°。上述优选的第一角度范围和第二角度范围能够有效地保证炉体正确地转至氧化还原位
置和出铜口侧，从而有效地避免了当炉体未转动至氧化还原位置或出铜口侧时进行故障检测
而导致的故障信息获取错误，进而保证了故障检测的精确度。
角度检测单元310可以包括离散角度检测器和/或连续角度检测器，且当角度检测单元310
包括离散角度检测器和连续角度检测器时，离散角度检测器和连续角度检测器并联设置。此
时，离散角度检测器安装于所述转轴之上，用以离散地检测回转式阳极炉炉体的转动角度；
连续角度检测器安装于离散角度检测器伸出轴之上，用以连续地检测回转式阳极炉炉体的转
动角度。当角度检测单元310包括并联设置的离散角度检测器和连续角度检测器时，能够通
过离散角度检测器和连续角度检测器的共同作用更为精确地检测炉体朝氧化还原位置或出铜
口侧的倾转的角度值。
在包括角度检测单元310和故障检测单元320的回转式阳极炉系统中，故障检测单元320
可以与电机20的电源进线电连接，电源进线用于将电输送至电机中以启动电机并保持电机的
持续运行，此时，故障检测单元320可以包括：压力检测仪，与炉体电连接，用于检测炉体
中氧化气体或还原气体的压强，并通过判断压强发送故障信息；电压检测仪，与电源进线电
连接，用于检测电源进线处的电压，并通过判断电压发送故障信息。
由于上述故障检测单元320包括压力检测仪和电压检测仪，一方面，当炉体转至氧化还
原位置时，上述压力检测仪能够对炉体中氧化气体或还原气体的压强进行有效地检测，若压
强值超出规定的安全范围则判断氧化气源和还原气源发生故障，并向控制器40发送故障信息，
控制器40在接收到故障信息后控制电机20将炉体转至安全位置，从而通过将炉体转至安全
位置及时地警示和消除故障，进而有效地避免了由于回转式阳极炉发生故障而导致损坏的情
况。
另一方面，当炉体转至出铜口侧时，上述电压检测仪能够对输电管道中的电压进行有效
地检测，若电压值超出规定的安全范围则判断输电管道的交流电源发生故障，并向控制器40
发送故障信息，控制器40在接收到故障信息后控制电机20将炉体转至安全位置，从而也能
够通过将炉体转至安全位置及时地警示和消除故障，进而有效地避免了由于回转式阳极炉发
生故障而导致损坏的情况。
在上述包括压力检测仪和电压检测仪的故障检测单元320中，阳极炉10还包括设置于炉
体上的透气砖，此时压力检测仪还可以用于检测透气砖中气体的压强，并通过判断压强发送
故障信息。即利用上述电压检测仪能够对透气砖中气体的压强进行有效地检测，若压强值超
出规定的安全范围则判断透气砖系统发生故障，并向控制器40发送故障信息，控制器40在
接收到故障信息后控制电机20将炉体转至安全位置，从而也能够通过将炉体转至安全位置及
时地警示和消除故障，进而有效地避免了由于回转式阳极炉发生故障而导致损坏的情况。
在本发明的回转式阳极炉系统中，回转式阳极炉系统还可以包括连接阳极炉10和电机20
的减速机50。上述减速机50能够降低控制电机20将炉体转至安全位置的转速，从而进一步
提高了炉体转至安全位置的准确性。
根据本发明的另一方面，提供了一种回转式阳极炉系统的控制方法，回转式阳极炉系统
包括依次连接的阳极炉、检测模块、控制器和电机，电机与阳极炉连接，且阳极炉包括炉体，
控制方法包括以下步骤：利用检测模块检测回转式阳极炉系统的故障，获取阳极炉的故障信
息；利用控制器接收故障信息，并根据接收到的故障信息控制电机将炉体转至安全位置。
由于上述控制方法中利用检测模块对回转式阳极炉系统进行检测并获取阳极炉的故障信
息，并利用控制器接收故障信息，然后控制电机以将炉体转至安全位置，从而当阳极炉发生
故障时能够通过将炉体转至安全位置及时地警示和消除故障，进而有效地避免了由于回转式
阳极炉发生故障而导致损坏的情况。
当阳极炉还包括设置于炉体上的出铜口，检测模块包括角度检测单元和故障检测单元时，
利用检测模块对回转式阳极炉系统进行检测的步骤可以包括：将炉体朝氧化还原位置或出铜
口侧转动；利用角度检测单元检测炉体朝氧化还原位置或出铜口侧的倾转的角度值，并通过
判断角度值确定检测信号；根据故障检测单元接收到的检测信号对回转式阳极炉系统的故障
进行检测，以获取故障信息。
在上述控制方法中，由于首先利用了角度检测单元对炉体的转动角度进行判断，从而能
够检测出炉体是否转至故障检测所需角度范围内，有效地判断利用故障检测单元进行检测而
获取的故障信息是否错误，进而避免了工序的浪费。
在一种优选的实施例中，本申请的控制方法如图2所示，包括如下步骤：
步骤S1：利用并联设置的离散角度检测器和连续角度检测器检测炉体朝氧化还原位置或
出铜口侧的倾转的角度值，离散角度检测器采用机械式凸轮控制器、连续角度检测器采用多
圈型绝对值编码器；
步骤S2：利用压力检测仪和电压检测仪判断回转式阳极炉及相关辅助设备是否发生故障，
如果出现以下情况的任何一种，则判断回转式阳极炉及相关辅助设备发生故障：1)回转式阳
极炉出铜时，交流电源故障；2)回转式阳极炉氧化时，压缩风气源异常；3)回转式阳极炉
还原时，天然气气源异常；4)稀氧燃烧辅助设备故障；5)透气砖系统故障；
步骤S3：检测到故障后，利用控制器判断此时故障的种类，并发送操作命令，以使回转
式阳极炉的炉体向安全位置正转或反转，
步骤S4：利用控制器判断回转式阳极炉的炉体是否已经到达安全位置；
步骤S5：回转式阳极炉的炉体到达安全位置后，利用控制器给出停止命令，停止电机，
使回转式阳极炉的炉体停止转动以停在安全位置。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：本发明提供了
一种包括阳极炉、电机、检测模块和控制器的回转式阳极炉系统，由于检测模块能够对回转
式阳极炉系统进行检测并获取阳极炉的故障信息，且控制器能够在接收到故障信息后控制电
机以将炉体转至安全位置，从而当阳极炉发生故障时能够通过将炉体转至安全位置及时地警
示和消除故障，进而有效地避免了由于回转式阳极炉发生故障而导致损坏的情况。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员
来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等
同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。